2023年部分物理模拟试题解析汇编 专题11交变电流

发布 2022-11-01 10:48:28 阅读 3626

专题11 交变电流。

1.(2013·北京东城二模,18题)某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速n匀速转动时,电压表示数是u1,额定电压为u2的灯泡正常发光,灯泡正常发光时电功率为 p,手摇发电机的线圈电阻是r,则有。

a.电流表的示数是。

b.变压器的原副线圈的匝数比是。

c.变压器输入电压的瞬时值。

d.手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是。

答案】a解析】理想变压器原副线圈的功率相等,由p=ui知电流表的示数即流过原线圈的电流为,a正确;变压器原副线圈的匝数比等于电压比,即,b错误;由交流电瞬时值表达式可知变压器输入电压的瞬时值为,c错误;由于手摇发电机的线圈有内阻,故产生的电动势的最大值大于,d错误。

2.(2013·北京房山二模,18题)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知

a.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t)v

b.该交流电的频率为25 hz

c.该交流电的电压的有效值为100

d.若将该交流电压加在阻值r=100 ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为100 w

答案】b解析】由图可知,t=4×10-2s,故f==25hz,ω=2πf=50rad/s,所以其表达式为u=100sin(50t)v,故a错误,b正确.由图象可知交流电的最大值为100v,因此其有效值为:u= =50 v,所以r消耗的功率为:p==50w,故c、d错误。

3. (2013·北京丰台二模,18题)如图,一理想变压器原线圈接入一交流电源,副线圈电路中r1、r2、r3和r4均为固定电阻。开关s是闭合的, v1 和 v2 为理想电压表,读数分别为u1和u2; a1 、a2 和 a3 为理想电流表,读数分别为i1、i2和i3。

u1数值不变,现断开s,下列推断中正确的是( )

a.u2变小、i3变大

b.u2不变、i3变小。

c.i1变小、i2变小

d.i1变大、i2变大。

答案】c解析】理想变压器的电压与匝数成正比,由于理想变压器原线圈接的电压不变,则副线圈电压不变,所以v2的示数u2不变,当s断开之后,并联电路的电阻变大,副线圈的电阻也就变大,由于副线圈电压不变,所以副线圈的总电流减小,即i2变小,由于电流与匝数成反比,当副线圈的电流减小时,原线圈的电流也要减小,所以i1变小,由于副线圈的总电流减小,r1的电压减小,并联电路的电压就会增大,所以r3的电流i3就会增大,所以c正确,故选c.

4.(2013·北京海淀二模,17题)如图3所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:

5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压。副线圈接入电阻的阻值r=100ω。

则。a. 通过电阻的电流是22a

b. 交流电的频率是100hz

c. 与电阻并联的电压表的示数是100v

d. 变压器的输入功率是484w

答案】c解析】由原副线圈电压跟匝数成正比可知副线圈的电压有效值为100v,故与电阻并联的电压表的示数是100v,c正确;通过电阻的电流为1a,a错误;交流电的频率hz,b错误;由可得副线圈电阻消耗的功率为100w,故变压器的输入功率是100w,d错误。

5. (2013·北京顺义二模,18题)如图所示,图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象,当调整线圈转速后,其在同一磁场中匀速转动过程中所产生正弦交流电的图象如图线b所示。以下关于这两个正弦交流电的说法错误的是。

a.在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零

b.线圈先后两次转速之比为3:2

c.交流电a的瞬时值为u=10sin5 (v)

d.交流电b电压的最大值为 (v)

答案】a解析】由图可知,t=0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,所以a错误;由图象可知ta:tb=2:3,故na:

nb=3:2,所以b正确;由图象可知,交流电a的最大值为10v,角速度为ω==5π,所以交流电a的瞬时值为u=10sin5πtv,所以c正确;交流电最大值um=nbsω,故uma:umb=3:

2,故umb=uma=v,d正确.本题选错误的,故选a.

6.(2013·北京朝阳二模,15题)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交流电电压瞬时值的表达式为。

a. b.

c. d.

答案】a解析】由图像可知交流电压的最大值是311v,周期是0.02s,故交流电的角速度为100,结合交流电的瞬时值表达式可知选项a正确。

7、(2013·北京通州二模)如图所示,t为理想变压器,副线圈回路中的输电线ab和cd的电阻不可忽略,其余输电线电阻可不计,则当开关s闭合时。

a.交流电压表v3的示数变小。

b.交流电压表v2和v3的示数一定都变小。

c.交流电流表a1、a2和的示数一定变大。

d.只有a1的示数变大。

答案】a解析】由原副线圈的电压跟匝数成正比可知副线圈两端的电压不变,即v2的示数不变。开关s闭合时,副线圈电路的总电阻减小,流过副线圈的总电流增大,即电流表a2的示数增大,由原副线圈的电流跟匝数成反比可知原线圈两端的电流增大,即a1的示数变大。由于输电线ab的电阻不可以忽略,所以a3所在支路两端的电压减小,a3、v3的示数减小。

本题选a。

8. (2013·北京东城一模,18题)如图所示,理想变压器原线圈a、b两端接正弦交变电压u,u=220,原、副线圈的匝数比n1: n2=10 :

1,电压表接在副线圈c、d两端,输电线的等效电阻为r,原来开关s是断开的。则当s闭合一段时间后。

a. 电压表示数不变,示数为22 v

b电压表示数不变,示数为v

c.灯泡l两端的电压将变大

d 电流表示数一定为o

答案】a解析】s闭合前后,由于原副线圈匝数比不变,电压表测的是副线圈的电压,故电压表的示数(有效值)不变,仍为22v,选项a正确b错误。s闭合后,由于通的是交变电流,故电容器持续充放电,电流表示数不为0,选项d错误。电容器通交流,故流过灯泡的电流减小,灯泡两端电压减小,选项c错误。

9.(2013·北京朝阳一模,17题)如图所示,一理想变压器的原线圈接正弦交流电源,副线圈接有可变电阻r。原线圈中的电流为i1,输入功率为p1,副线圈中的电流为i2,输出功率为p2。当可变电阻的滑片向下移动时。

a.i2增大,p2增大。

b.i2增大,p2减小。

c.i1减小,p1增大。

d.i1减小,p1减小。

答案】a解析】由于原线圈的输入电压不变,变压器的匝数比也不变,所以副线圈的输出电压不变,当可变电阻的滑片向下移动时,电阻r减小,副线圈的电流i2增大,所以原线圈的电流i1也要增大,由于副线圈的电压不变,根据可得,当电阻减小时,输出的功率p2将增大,所以原线圈的输入的功率p1也将增大.故选a.

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